Matakuliah : K0614 / FISIKA Tahun : 2006 Pertemuan 12 G E L O M B A N G

Pada pertemuan ini akan dibahas mengenai gelombang, yang meliputi : 1. macam-macam gelombang 2. parameter gelombang 3. persamaan gelombang 4. kecepatan rambat gelombang dalam medium padat dan zat alir 5. energi pada gelombang 6. Intensitas bunyi 7. efek Doppler.

1. Macam-macam Gelombang Rambatan gangguan atau energi dalam suatu medium. 1. Macam-macam Gelombang Berdasarkan sumber dan medium tempat gelombang merambat - Gelombang Mekanik Berhubungan dengan energi mekanik , dan hanya merambat dalam medium elastis Contoh : gelombang bunyi , gelombang pada tali , dsb - Gelombang Elektromagnetik Berhubungan dengan medan listrik dan medan magnit , dan tidak memerlukan medium dalam perambatannya contoh : gelombang radio, cahaya , dsb

Berdasarkan arah getaran medium - Gelombang Transversal Arah getaran medium yang mengalami gangguan adalah tegak lurus terhadap arah rambatan. - Gelombang Longitudinal searah dengan arah rambatan gelombang. KOMPONEN GELOMBANG - Rambatan gangguan / gelombang - Gerakan media / getaran gelombang

d. V = Kecepatan rambat Gelombang V =  f 2. Parameter Gelombang : a. Ym ( = A ) = Amplitudo b.  = Panjang gelombang c. T = Waktu Getar d. V = Kecepatan rambat Gelombang V =  f e. f = Frekuensi Gelombang ; T = 1/ f f. k = Bilangan gelombang = 2π/ λ g.  = frekuensi sudut = 2 f h.  = sudut fase gelombang

Y = f(X-Vt) : Gelombang menjalar ke kanan 3. Persamaan gelombang Y(x,t) = f( X  Vt ) Y = f(X-Vt) : Gelombang menjalar ke kanan Y = f(X+Vt): Gelombang menjalar ke kiri Bentuk umum persamaan gelombang : Y=Ym Sin (k X - t +  ) 4. Kecepatan Rambat Gelombang Dalam Medium Padat dan Zat alir - gelombang transversal pada tali :  = rapat massa persatuan panjang F = gaya ( tegangan) pada tali

- Gelombang Longitudinal dalam Zat Alir B = Bulk modulus ρ = rapat massa ( massa persatuan volume) - Gelombang Longitudinal di udara : P0 = tekanan undara ρ0 = rapat massa udara γ = konstanta kalor jenis udara - Gelombang longitudinal dalam benda padat ( tegar ) * Benda berbentuk batang Y = Modulus Young * Benda berbentuk volume K = modulus geser

5. Energi Pada Gelombang Untuk gelombang berbentuk : y = ym sin ( kx - t ) Daya rata-rata : P = 2 2 ym2 f2  V Medium berdimensi tiga : P = 2 2 ym2 f2  AV INTENSITAS GELOMBANG Jumlah energi yang dipindahkan persatuan luas persatuan waktu, atau daya persatuan luas : I = P/A ; A = luas penampang Perbandingan intensitas pada suatu titik berjarak R2 dan R1 dari sumber adalah :

Bunyi merupakan gelombang mekanik longitudinal di 6. Intensitas Bunyi Bunyi merupakan gelombang mekanik longitudinal di udara. Gelombang bunyi dapat dinyatakan sebagai : - Gelombang pergeseran : Y = Ym Cos (kx - t) Ym = amplitudo pergeseran - Gelombang tekanan : p = pm Sin(kx - t) pm = amplitudo tekanan = k  V2 Ym Intensitas Gelombang Bunyi I = P / A Dinyatakan dalam desibel ( dB ) :  = 10 log ( I / I0 ) I0 = 10-12 W/m2 ( ambang pendengaran )

Gelombang bunyi terdengar : 20 - 20.000 Hz Jenis Gelombang Bunyi Gelombang bunyi terdengar : 20 - 20.000 Hz Gelombang bunyi ultrasonik : > 20.000 Hz. Gelombang bunyi infrasonik : < 20 Hz 7. Efek Doppler Sewaktu sumber bunyi dan atau pendengar bergerak, pendengar akan merasakan adanya perubahan frekuensi : bertambah besar jika sumber dan atau pendengar mendekat dan berkurang jika sumber dan atau pendengar menjauh . Frekuensi yang diterima pendengar: fS = frekuensi dari sumber VG = Kecepatan gelombang di udara VP = Kecepatan pendengar ; VS = Kecepatan sumber